技术领域：
本发明涉及复合材料领域，具体的涉及一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法。
背景技术：
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铬钒钛合金由于其具有优异的综合性能，如长期的低放射性、低的衰变热，并可回收利用；抗辐射肿胀，温度可达850℃的耐热性、高热导、低热膨胀以及良好的可加工性能，可轧制成薄片、可焊接性好，得到广泛的应用。因此关于铬钒钛合金的制备也得到的广泛的研究。
中国专利(201510522094.3)公开了一种铬钒钛合金板，由以下重量百分比组分组成：v75-94％，cr2.9-15％，ti2.6-10，余量为总质量≤0.5％不可避免的杂质。本发明钒铬钛合金板以熔炼铸锭为坯料，先后进行铸锭均匀化退火、包套锻造开坯，包套热轧、冷轧及固溶处理、时效处理、随炉充氩冷却等工序制备而成。该发明得到的合金板材晶粒细小，成分均匀，表面质量好，性能优异，但是其耐高温性能较差。
技术实现要素：
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本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法，该发明提供的材料力学性能优异，耐高温性能好。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法，包括以下步骤：
(1)以质量百分比含量计，称取v33-45％，zrb213-40％，cr2-6％，ti余量，将称取的粉末放入干燥箱中110℃下干燥3h，然后置于行星式球磨机中球磨，球磨10-15h，得到混合粉末；
(2)将上述制得的混合粉末置于模具中，压制成型，得到坯体；
(3)将制好的坯体烘干，然后置于碳纤维坩埚中，并放入真空超高温热压烧结炉内，启动真空泵，当真空泵示数为-0.13～-0.06mpa时，通入氩气，将炉内气压保持-0.1～-0.08mpa直到炉内温度降至室温；
(4)将炉内的坯体升温至1100-1360℃，启动机械式压力机对坯体加压烧结20-35min，然后继续升温至2350-2550℃，调节机械式压力机升高压力，保温10-20min，依次关闭压力机、加热电源，降温至室温，制得铸锭；
(5)在上述制得的铸锭上切取坯料，倒角，打磨，放入包套内，对包套抽真空，并升温至700-900℃，保温2h，将包套封口焊接，得到增强合金锻造包套体；
(6)将上述制得的增强合金锻造包套体置于电阻炉内，升温至1050-1350℃下保温3h，锻造开坯，水淬，冷却至室温，除去包套，得到板坯；
(7)将制得的板坯依次经过热轧、冷轧、固溶处理和时效处理，即得。
作为上述技术方案的优选，所述zrb2粉的粒径大小为23μm，v粉的粒径大小为15-25μm，cr粉的粒径大小为15-25μm，ti粉的粒径大小为15-25μm。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述球磨的转速为240rpm。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述压制成型的条件为：压力为25-30mpa。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述烘干的条件为：温度310℃，时间70min。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述坯体升温至1100-1360℃时的升温速率为50-100℃/min。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述加压烧结的压力为25-30mpa。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述升高压力后的压力为50mpa。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述继续升温时的升温速率为45℃/min。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述降温时的速率为10-35℃/min。
本发明具有以下有益效果：
本发明首先采用真空高频感应超高温烧结法制备硼化锆增强铬钒钛合金铸锭，并合理调节铸锭中各组分的含量以及制备条件，硼化锆与v、ti合成了tib2、crb2等复相硼化物，有效增强合金板；其力学性能优异，耐高温性能好；
然后本发明以此铸锭为坯料，对其进行轧制、固溶时效处理以及时效处理，从而制得的增强铬钒钛合金板性能佳。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法，包括以下步骤：
(1)以质量百分比含量计，称取v33％，zrb240％，cr2％，ti余量，将称取的粉末放入干燥箱中110℃下干燥3h，然后置于行星式球磨机中球磨，球磨10h，得到混合粉末；其中，球磨的转速为240rpm；
(2)将上述制得的混合粉末置于模具中，25mpa下压制成型，得到坯体；
(3)将制好的坯体310℃烘干70min，然后置于碳纤维坩埚中，并放入真空超高温热压烧结炉内，启动真空泵，当真空泵示数为-0.13～-0.06mpa时，通入氩气，将炉内气压保持-0.1～-0.08mpa直到炉内温度降至室温；
(4)将炉内的坯体升温至1100℃，启动机械式压力机对坯体加压烧结20min，然后继续升温至2350℃，调节机械式压力机升高压力至50mpa，保温10-20min，依次关闭压力机、加热电源，降温至室温，制得铸锭；其中，坯体升温至1100℃时的升温速率为50℃/min，加压烧结的压力为25mpa，继续升温时的升温速率为45℃/min；降温时的降温速率为10℃/min；
(5)在上述制得的铸锭上切取坯料，倒角，打磨，放入包套内，对包套抽真空，并升温至700℃，保温2h，将包套封口焊接，得到增强合金锻造包套体；
(6)将上述制得的增强合金锻造包套体置于电阻炉内，升温至1050℃下保温3h，锻造开坯，水淬，冷却至室温，除去包套，得到板坯；
(7)将制得的板坯依次经过热轧、冷轧、固溶处理和时效处理，即得。
实施例2
一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法，包括以下步骤：
(1)以质量百分比含量计，称取v33％，zrb213％，cr6％，ti余量，将称取的粉末放入干燥箱中110℃下干燥3h，然后置于行星式球磨机中球磨，球磨15h，得到混合粉末；其中，球磨的转速为240rpm；
(2)将上述制得的混合粉末置于模具中，30mpa下压制成型，得到坯体；
(3)将制好的坯体310℃烘干70min，然后置于碳纤维坩埚中，并放入真空超高温热压烧结炉内，启动真空泵，当真空泵示数为-0.13～-0.06mpa时，通入氩气，将炉内气压保持-0.1～-0.08mpa直到炉内温度降至室温；
(4)将炉内的坯体升温至1360℃，启动机械式压力机对坯体加压烧结35min，然后继续升温至2550℃，调节机械式压力机升高压力至50mpa，保温20min，依次关闭压力机、加热电源，降温至室温，制得铸锭；其中，坯体升温至1360℃时的升温速率为100℃/min，加压烧结的压力为30mpa，继续升温时的升温速率为45℃/min；降温时的降温速率为35℃/min；
(5)在上述制得的铸锭上切取坯料，倒角，打磨，放入包套内，对包套抽真空，并升温至900℃，保温2h，将包套封口焊接，得到增强合金锻造包套体；
(6)将上述制得的增强合金锻造包套体置于电阻炉内，升温至1350℃下保温3h，锻造开坯，水淬，冷却至室温，除去包套，得到板坯；
(7)将制得的板坯依次经过热轧、冷轧、固溶处理和时效处理，即得。
实施例3
一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法，包括以下步骤：
(1)以质量百分比含量计，称取v35％，zrb220％，cr5％，ti余量，将称取的粉末放入干燥箱中110℃下干燥3h，然后置于行星式球磨机中球磨，球磨11h，得到混合粉末；其中，球磨的转速为240rpm；
(2)将上述制得的混合粉末置于模具中，25mpa下压制成型，得到坯体；
(3)将制好的坯体310℃烘干70min，然后置于碳纤维坩埚中，并放入真空超高温热压烧结炉内，启动真空泵，当真空泵示数为-0.13～-0.06mpa时，通入氩气，将炉内气压保持-0.1～-0.08mpa直到炉内温度降至室温；
(4)将炉内的坯体升温至1100℃，启动机械式压力机对坯体加压烧结20min，然后继续升温至2550℃，调节机械式压力机升高压力至50mpa，保温10min，依次关闭压力机、加热电源，降温至室温，制得铸锭；其中，坯体升温至1100℃时的升温速率为70℃/min，加压烧结的压力为25mpa，继续升温时的升温速率为45℃/min；降温时的降温速率为15℃/min；
(5)在上述制得的铸锭上切取坯料，倒角，打磨，放入包套内，对包套抽真空，并升温至750℃，保温2h，将包套封口焊接，得到增强合金锻造包套体；
(6)将上述制得的增强合金锻造包套体置于电阻炉内，升温至1050℃下保温3h，锻造开坯，水淬，冷却至室温，除去包套，得到板坯；
(7)将制得的板坯依次经过热轧、冷轧、固溶处理和时效处理，即得。
实施例4
一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法，包括以下步骤：
(1)以质量百分比含量计，称取v40％，zrb235％，cr4％，ti余量，将称取的粉末放入干燥箱中110℃下干燥3h，然后置于行星式球磨机中球磨，球磨12h，得到混合粉末；其中，球磨的转速为240rpm；
(2)将上述制得的混合粉末置于模具中，30mpa下压制成型，得到坯体；
(3)将制好的坯体310℃烘干70min，然后置于碳纤维坩埚中，并放入真空超高温热压烧结炉内，启动真空泵，当真空泵示数为-0.13～-0.06mpa时，通入氩气，将炉内气压保持-0.1～-0.08mpa直到炉内温度降至室温；
(4)将炉内的坯体升温至1360℃，启动机械式压力机对坯体加压烧结35min，然后继续升温至2350℃，调节机械式压力机升高压力至50mpa，保温20min，依次关闭压力机、加热电源，降温至室温，制得铸锭；其中，坯体升温至1360℃时的升温速率为80℃/min，加压烧结的压力为30mpa，继续升温时的升温速率为45℃/min；降温时的降温速率为20℃/min；
(5)在上述制得的铸锭上切取坯料，倒角，打磨，放入包套内，对包套抽真空，并升温至800℃，保温2h，将包套封口焊接，得到增强合金锻造包套体；
(6)将上述制得的增强合金锻造包套体置于电阻炉内，升温至1350℃下保温3h，锻造开坯，水淬，冷却至室温，除去包套，得到板坯；
(7)将制得的板坯依次经过热轧、冷轧、固溶处理和时效处理，即得。
实施例5
一种硼化锆增强铬钒钛合金板的制备方法，包括以下步骤：
(1)以质量百分比含量计，称取v40％，zrb230％，cr6％，ti余量，将称取的粉末放入干燥箱中110℃下干燥3h，然后置于行星式球磨机中球磨，球磨13h，得到混合粉末；其中，球磨的转速为240rpm；
(2)将上述制得的混合粉末置于模具中，30mpa下压制成型，得到坯体；
(3)将制好的坯体310℃烘干70min，然后置于碳纤维坩埚中，并放入真空超高温热压烧结炉内，启动真空泵，当真空泵示数为-0.13～-0.06mpa时，通入氩气，将炉内气压保持-0.1～-0.08mpa直到炉内温度降至室温；
(4)将炉内的坯体升温至1200℃，启动机械式压力机对坯体加压烧结20min，然后继续升温至2400℃，调节机械式压力机升高压力至50mpa，保温15min，依次关闭压力机、加热电源，降温至室温，制得铸锭；其中，坯体升温至1200℃时的升温速率为70℃/min，加压烧结的压力为25mpa，继续升温时的升温速率为45℃/min；降温时的降温速率为30℃/min；
(5)在上述制得的铸锭上切取坯料，倒角，打磨，放入包套内，对包套抽真空，并升温至850℃，保温2h，将包套封口焊接，得到增强合金锻造包套体；
(6)将上述制得的增强合金锻造包套体置于电阻炉内，升温至1050-1350℃下保温3h，锻造开坯，水淬，冷却至室温，除去包套，得到板坯；
(7)将制得的板坯依次经过热轧、冷轧、固溶处理和时效处理，即得。
拉伸力学性能测试按gb/t228-2010取样和试验，试样标距为17mm，厚度为1.5mm，在电子万能试验机上测量，室温下屈服强度为460-470mpa，抗拉强度为583-600mpa，该试样在1500℃下的抗拉强度为557mpa，而申请号为201510522094.3提供的合金板在室温下的屈服强度为390-401mpa，抗拉强度为500-511mpa，其1500℃下的抗拉强度为435mpa，由此可以看出，本发明制得的板材具有更好的力学性能，且耐高温性能优异。